GIS实验报告.docx
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GIS实验报告
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地理信息系统
实验报告
姓名:
学号:
班级:
教师:
2011年5月
实验一:
GIS平台初识
实验要求:
SuperMapGIS软件的安装、卸载以及界面和主要功能熟悉
实验时间:
2011年5月5日实验地点:
N
实验过程:
一、系统安装
1、基本步骤
1.1将SuperMapGIS5产品安装光盘CD1放入CD-ROM驱动器,出现如图所示界面
1.2选择“安装SuperMapGIS5”,安装向导列出可供选择产品,如图所示
:
1.3.选择SuperMapDeskpro5.0,进入准备安装状态,如图所示;
1.4准备阶段结束后,弹出如图所示对话框,点击“下一步”按钮,继续安装;
1.5显示如图所示对话框,请认真阅读最终用户许可协议,选择“接受条款”或者“不接受条款”选项,然后点击“下一步”按钮;
1.6仔细阅读系统安装说明,如果系统配置符合要求,单击“下一步”按钮。
如图所示;
1.7键入用户名和公司名称之后,单击“下一步”按钮。
如图所示:
1.8在如下选择安装文件夹对话框中,如按照系统缺省进行安装,则直接点击“下一步”按钮;如需要改变安装文件夹,则点击“浏览”按钮,指定安装路径,然后点击“下一步”按钮。
SuperMapDeskpro5.0产品提供四种安装类型:
典型安装、压缩安装、定制安装。
典型安装,将安装最常用的选项,这里推荐大多数用户选择此项。
压缩安装,将安装所需的最少选项,当您的磁盘空间有限时可以选择此项。
定制安装,可以自定义选择要安装的选项,推荐高级用户使用此项。
选择安装类型后,点击“下一步”按钮,如图所示;
1.9在弹出的选择程序文件夹对话框中,输入新的文件夹名称,或者采用默认的文件夹名称,单击“下一步”按钮,继续安装,如图所示;
1.10仔细阅读当前设置,如果要查看或者更改任何设置,单击“上一步”,如果对当前设置确认无误,点击“下一步”按钮,如图所示;
1.11进入安装状态,如图所示
1.12SuperMapGIS5空间数据库引擎SDX(SpatialDatabaseeXtension)需要使用MicrosoftDataAccessComponent2.7或者以上版本,同时还需要MicrosoftXMLSDK4.0,如图所示;
1.13完成MDAC2.8以及其他支持选项的安装后,系统会弹出选择安装加密类型的对话框,提示用户安装配置软件的许可。
SuperMapGIS5系列产品提供三种加密类型:
本机加密锁、网络加密锁和利用软件许可文件的软加密方式。
用户可以选择任何一种加密方式进行配置,也可以选择“取消”按钮,退出软件许可配置状态
1.14在安装最后,系统弹出安装完成对话框,点击“完成”按钮,完成SuperMapDeskpro5.0的安装,如图所示:
2、选择许可方式
本地单机加密锁:
指加密锁和SuperMapGIS5产品安装在同一台计算机上;
网络加密锁:
网络中只需安装一个网络锁服务器,整个网络中所有客户机都可使用SuperMapGIS5产品。
网络加密锁可以安装在网络中任意一台计算机上,安装网络加密锁及网络服务的计算机被称为许可服务器。
许可文件:
一种软加密方式,通过取得许可文件得到软件的使用许可。
前两种许可方式需要使用加密锁,必须安装加密锁的驱动程序。
其中,如果使用本机加密锁,则在产品的安装过程中,安装程序会正确引导您在本机安装加密锁的驱动程序;而使用网络加密锁,则必须在许可服务器上安装加密锁驱动程序和相应的LicencesServer服务(可以在SuperMapGIS5产品安装光盘CD1相应目录LicencesServer里找到安装程序)。
安装驱动程序成功后,才可将加密锁安插到计算机相应的并口\USB口上。
建议:
固定场所使用,如局域网办公环境,推荐使用网络加密锁;个人独立使用,推荐采用单机加密
锁,或者许可文件方式。
3、加密锁类型
SuperMapGIS5系列软件为用户提供两种类型的加密锁,分别是本地单机加密锁和网络加密锁。
用户可以根据自身项目设备的情况而选择合适的许可授予方式。
特别说明:
SuperMapGIS5系列软件采用了新的加密锁,不支持SuperMapGIS2003以及之前版本的所有加密信息,请需要升级产品的用户与超图公司联系使用新的加密锁。
下面通过文字与图片对加密锁进行说明,帮助用户分辨不同的加密锁类型。
(1)本地单机加密锁为USB加密锁,其中正面印有“SuperMap”字样和加密锁的唯一编号(共五位),反面为“RainbowSuperPro”字样;
图USB单机锁外观
⑵网络锁包括USB和并口两种加密锁,其中正面标有“SuperMap”字样和加密锁的唯一编号(共五位),反面标有“RainbowSuperProNet”字样。
并口网络加密锁的正面同样标有“SuperMap”字样和加密锁的唯一编号(共五位)。
图USB与并口网络锁外观
4、配置客户端步骤如下
(1)在安装过程中出现“选择加密类型”界面,或者运行“开始->程序->SuperMap->SuperMapDeskpro5.0->许可配置工具”,或者运行SuperMapDeskpro5.0\bin目录下的SmLicManager.exe程序弹出如下对话框;
⑵选中“网络加密锁”后单击“下一步”,进入下一个界面,用户可以配置各种参数,如图
所示;配置客户端
服务器名称:
插有网络加密锁的计算机名称或IP地址;
通信方式:
缺省为使用TCPIP协议进行通信;
上述信息必须与服务器端的配置信息相同。
(3)正确的设置以上参数,点击“完成”按钮,完成网络加密的配置。
5、许可文件
在安装过程中出现“选择加密类型”界面,或者运行“开始->程序->SuperMap->SuperMapDeskpro5.0->许可配置工具”,或者运行SuperMapDeskpro5.0\bin目录下的SmLicManager.exe程序,弹出“选择加密类型”对话框(如图1.27所示),选择“软件许可序列号”,单击“下一步”,弹出“设置许可信息文件”对话框(如图所示);
向超图公司提供根据程序读出的计算机硬件识别码、单位名和用户名,以获得产品的许可文件;点击图中的“>>”按钮,弹出选择软件许可文件的对话框(SuperMapGIS5软件许可文件的后缀名称为*.dat),选择超图公司给您提供的许可文件,确定即可;
点击“完成”结束许可文件加密安装。
6、注意事项
⑴在安装SuperMapGIS5加密锁前,建议先关闭其他已打开的应用程序。
⑵安装驱动程序结束后,如果安装程序提示“系统需要重新启动”,请务必重新启动计算机。
⑶如果您的USB锁驱动程序安装失败,可以通过设备管理器中的“扫描检测硬件改动”来重新搜寻USB加密锁,并按照操作说明重新安装加密锁驱动程序,如果按此操作步骤USB锁驱动程序仍然无法安装成功,请重启计算机再试。
⑷如果您的网络加密锁驱动安装完成后,想修改服务端加密锁驱动信息的安装,那么请到安装光盘CD1的LicencesServer文件夹下运行SPNComboInst1.0.5.exe进行安装。
⑸如果您使用的是SuperMapGIS5网络加密锁,您不但需要在服务端安装网络加密锁驱动程序,还需要在客户端进行配置。
⑹使用并口加密锁时,为了避免损坏计算机和加密锁,在加密锁驱动安装成功后,请先关闭计算机,断开计算机电源,将并口加密锁插入计算机的并口,再启动计算机,然后启动服务。
⑺如您安装SuperMapGIS5加密锁驱动程序失败,请删除已安装的驱动程序,重新启动机器,按照操作步骤重新安装,如您还是无法成功安装SuperMapGIS5加密锁,请与超图客户服务部联系。
(转客户服务部)
⑻如果客户端配置完成后,运行程序失败,请通过NetStat命令来检查:
1)网络是否连接成功;
2)服务器的端口是否被其他机器所占用。
如均无此类问题,请与超图客户服务部联系。
(转客户服务部)
⑼在使用防火墙的服务器上使用网络加密锁,请开放TCPIP中的UDPpackets端口6001.IPXSPX中SAPmessages端口361(、*.dwg、*.dxf,支持无缝集成的空间数据库有SQLServer、Oracle、OracleSpatial、Sybase、DM等。
不通过转换而直接打开的数据在SuperMapDeskpro5.0中是不支持数据编辑、分析的,只能浏览和查询。
因此,请您根据项目对数据的实际需求进行使用。
操作方式:
菜单项【文件】->【打开数据源】,选择数据文件即可。
C.地图数字化获得空间数据
地图矢量化是目前获取空间数据的主要途径。
一般有两种作业方式:
一种是使用数字化仪来进行手扶跟踪数字化,另一种是扫描矢量化。
地图扫描矢量化大致上可以分为四大步骤:
栅格数据处理,图形数据采集,属性数据采集,数据质量检查。
1.纸质图的预处理和扫描
由于纸质图的存储介质以及存放条件等因素的影响,或者本身受到外力影响发生了变形,会使扫描得到的图像和原来的实际图像发生很大的偏差。
因此,在扫描之前,应进行图面处理。
2确定坐标系
操作方式:
通常在新建数据源时就要指定坐标系。
菜单【文件】->【新建数据源】->【新建坐标系】。
3栅格数据的导入
导入扫描得到的影像文件到SuperMapDeskpro5.0的数据源中,成为一个影像数据集。
作为后面屏幕跟踪的底图。
1.操作方式:
菜单项【数据集】->【导入数据集】->【添加文件】选择要导入的影像文件。
4.配准
(1)配准的目的有两个:
一是将影像数据按照现实地物的真实坐标进行纠正,将原来没有地理位置坐标的
影像数据转换成地理坐标数据,同时配准也可以纠正扫描时由于各种因素引起的图形变形。
操作方式:
菜单项【工具】->【配准】->【新建配准窗口】,在该窗口中进行配准图层的设置然后在配准界面中完成配
(2).配准过程
a)选择配准方法
按照控制点选取的不同配准方法一般包括矩形配准、线性配准和二项式配准。
b)根据选择的配准方法采控制点
选择矩形配准,控制点要采集对角线方向;选择线性配准,控制点要按照一定的顺序采集(例如顺时针方向)。
c)计算误差
SuperMapDeskpro5.0提供了计算X、Y方向误差和计算中误差,该误差值是相对误差值。
注意,矩形配准是没有计算误差的。
d)配准
上述工作完成后,就可以进行配准计算了。
(3)、矢量配准以及批量配准
地图数字化的过程通常是先配准栅格数据,再进行数据的跟踪采集。
也可先对栅格数据进行矢量化,再对矢量化的数据进行配准,这就是矢量配准。
矢量配准还可用于还原和纠正在编辑过程中发生的平移或者扭曲变形。
矢量配准可以采用批量配准的方式,先对其中的一层数据进行配准,将选取的样点数据进行保存,其他层数据的配准就可以采用保存的配准数据进行批量配准。
5.裁剪
操作方式:
菜单项【地图】->【地图裁剪】->【矩形裁剪】【圆形裁剪】【多边形裁剪】【选中对象区域裁剪】。
6.新建数据集
操作方式:
点击菜单项【数据集】->【新建数据集】。
7.添加属性字段
操作方式:
鼠标右键选中数据集,在弹出的快捷菜单中选择“属性”子菜单,在弹出的“属性”对话框中选择“属性表结构页”。
8屏幕跟踪
屏幕跟踪是整个矢量化过程中最繁琐的一个步骤。
一般需要专业的数字化员来完成。
9录入属性数据
空间数据的另一部分是和图形数据一一对应的属性数据。
录入属性数据有两种方式,一种在跟踪图形数据的过程中输入属性值;另一种在跟踪所有的图形数据后统一录入。
10数据质量检查
采集图形和属性数据完成后,需要进行严格的检查,符合要求和规范的数据才能使用。
因为地图数字化的这个环节,都会出现一些或多或少的误差,影响到数据的质量和使用。
4.实验总结
通过本次实验我熟悉常用的通过电子数据格式转换获取数据的方式;空间数据的无缝集成方式;地图数字化获得空间数据的操作方法,使以后对空间数据的处理更为便捷。
实验四:
空间数据编辑
一.实验要求
通过“绘图工具栏”和“修改工具栏”提供的工具进行各种图形编辑;采用事务方式进行空间数据的编辑;对属性数据进行批量编辑
二.实验时间:
2011年5月5日
实验地点:
N
指导老师:
李权国
3.实验步骤
由于本次实验分三个部分A通过“绘图工具栏”和“修改工具栏”提供的工具进行各种图形编辑;B采用事务方式进行空间数据的编辑;C对属性数据进行批量编辑所以分开叙述。
A通过“绘图工具栏”和“修改工具栏”提供的工具进行各种图形编辑
在编辑几何对象之前,需要注意的是:
先应将要编辑的图层设置为可编辑。
设为可编辑后,选中对象的周围会出现编辑节点,如图6.1b所示。
设置图层为可编辑的操作方式:
方法一:
在SuperMapDeskpro5.0工具栏上的下拉列表框中选择要编辑的图层名称如图6.2;
方法二:
在SuperMapDeskpro5.0的图例管理器中选中要编辑的图层,点击右键弹出快捷菜单,选择“可编辑”;
方法三:
点击图6.2中的按钮,调出“图层控制”对话框进行参数设置。
在地图窗口的所有图层中,当前处于编辑状态的图层只有一个,设置某一个图层为可编辑的同时,原来可编辑的图层将会变为不可编辑状态。
图6.2可编辑图层设置
编辑、修改几何对象
1、操作方式
设置当前图层为可编辑状态,点击菜单项【对象】->【编辑对象】,对象编辑工具条如图6.7所示。
在图层上新增几何对象的方法较为简单,只需打开图层,设置为可编辑,就可将图6.3所示的各种图形通过鼠标添加到图层中。
1.几种特殊几何对象的添加
各种参数化几何对象
圆心圆:
通过给定圆的圆心坐标及半径值确定一个圆对象。
两点圆:
通过给定圆的两个点坐标确定一个圆对象。
三点圆:
通过给定圆的三个点坐标确定一个圆对象。
其他特殊图形
绘制公共边多边形:
绘制多个面共用一个公共边的多边形。
绘制岛洞多边形:
在面数据集中,将两个或者两个以上的面对象相交的部分删除剩余部分合成一个对象。
绘制多段线:
在线数据集可编辑状态下,在线数据集的图层上创建多段线对象。
2.几何对象之间的操作
通过几何对象之间的操作,可以获得新的几何对象。
几何对象的操作方式包括:
对象分割、对象合并、
对象求交、对象分解、对象连接、对象擦除、对象求交取反等。
(1)、对象的分割
操作方式:
点击菜单项【对象】->【分割】->【画面分割】、【选择对象分割】。
A)画面分割
用所画的临时封闭区域来分割面对象或者线对象。
B)选中对象分割
对可编辑图层的线或面对象进行分割。
操作方式:
选择一个对象作为被分割对象,菜单项被激活,点击菜单项【对象】->【分割】->【选择对象分割】,根据输出窗口提示选择另一个对象作为分割对象,完成操作。
对象的合并
将两个以上的几何对象合并为一个复合的几何对象。
图形对象进行合并的同时,属性部分也可以进一
步处理,如图6.16,对于合并后新生成的几何对象其属性可以是:
A)保留第一个:
保留选择的第一个对象的此字段值。
如果使用框选,则保留合并对象中SMID值最小对象的字段值。
B)为空:
即只保留属性表的结构,值为空;
C)求和:
是指生成的组合对象的此字段值为各个子对象相应字段值的和;
D)平均:
是指计算要合并的所有对象的此字段的平均值。
求平均时若不选择加权字段,则是计算简单的平均值,就是将所有源对象的选中字段值相加然后除以源对象的个数。
若选择了加权字段,则是计算加权平均值。
E)在简单数据集中,只能合并同类对象。
而在复合数据集中可以合并不同类的对象;
F)可以对多个字段进行处理。
操作方式:
选择要合并的多个对象,菜单
项被激活,点击菜单项【对象】->【运算】->【合并】,弹出图6.16所示的对话框,设置相应的参数完成合并操作。
3、对象的求交
同时选中两个或多个对象进行求交操作。
几个对象的公共重叠部分将构成一个新的面对象,而其他部分被删除如图6.17。
操作方式:
选中要求交的多个对象,点击菜单项【对象】->【运算】->【求交】。
将一个(或多个)复合对象分解成单个对象。
操作方式:
点击菜单项【对象】->【运算】->【分解】。
5、保护性分解
将构造的岛洞多边形的每个岛对象分解出来,形成单个面对象。
操作方式:
点击菜单项【对象】->【运算】->【保护性分解】
B采用事务方式进行空间数据的编辑
事务是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作,具有原子性、一致性、隔离性和持久性。
SuperMapDeskpro5.0事务操作方式保证了空间编辑操作的安全性,一个事务编辑过程要么被提交,要么被撤销。
而以独占方式进行的数据编辑操作,将会自动对编辑过程和结果进行保存
操作方式:
1、在打开数据源时,选择“事务”选项,如图所示
图6.21以事务方式打开数据
2、开始事务。
在工作空间管理器中,右键点击数据源,弹出菜单,选择【开始事务】。
没有开始事务开始事务图6.22事务方式管理数据源
3、提交事务或回退事务
当开始事务后,用户的操作环境便是在事务方式下操作了。
当进行了数据的编辑后,如果想保留所作的编辑,那么请选择“提交事务”,只有提交了事务,所作的编辑才真正被保留下来。
如果不想保留所作的编辑,请选择“回退事务”。
C对属性数据进行批量编辑所以分开叙述
属性数据的编辑通常工作量都是很大的,比较繁重的,因此,SuperMapDeskpro5.0专门提供了可以批量编辑属性数据的功能,即更新列功能。
SuperMapDeskpro5.0提供了4种更新列的方法,它们分别是统一赋值、单字段运算、双字段运算、函数运算。
操作方式:
打开数据集的属性表,点击菜单项【记录】->【更新列】。
统一赋值,由用户输入一个指定的属性值,系统将统一修改指定列的属性值。
单字段运算,指定字段的属性值和用户指定的属性值构建运算方程式进行运算,返回的值就是指定修改字段的属性值。
双字段运算,指定两个字段的属性值构建运算方程式进行运算,返回的值就是指定修改字段的属性值。
函数运算,指定字段的属性值和选定的函数构建运算方程式进行运算,返回的值就是指定修改字段的属性值。
4.实验总结
通过本次试验我学会使用SuperMapDeskpro5.0进行空间数据的各种编辑:
1、能够通过“绘图工具栏”和“修改工具栏”提供的工具进行各种丰富的图形编辑;
2、能够利用智能捕捉提高编辑的准确性;
3、能够采用事务方式进行空间数据的编辑;
4、能够对属性数据进行批量编辑;
实验五:
空间数据处理
1.实验要求
进行多种方式的栅格数据和矢量数据的裁剪;能进行数据类型的转换;能对原始数据进行拓扑处理;能对遥感图像进行彩色合成增强处理;能对海量影像数据建立影像金字塔,进行快速显示;使用数据集融合进行矢量图的接边;追加数据集;重新计算空间数据范围和建立空间索引
二.实验时间:
2011年5月5日
实验地点:
N
指导老师:
李权国
三.实验步骤
A.栅格数据和矢量数据的裁剪
SuperMapDeskpro5.0提供了四种方式对矢量数据和栅格数据进行裁剪。
四种裁剪方式是:
矩形裁剪圆形裁剪、多边形裁剪,选中对象区域裁剪。
操作方式点击菜单项【地图】->【地图裁剪】->【矩形裁剪】、【圆形裁剪】、【多边形形裁剪】、【选中
对象区域裁剪】。
B.数据类型的转换
a.线数据和面数据的转换
1、数据集之间的转换操作式:
点击菜单项【数据集】->【类型转换】->【线数据集->面数据集】或【面数据集->线数据集】,在弹出的对话框中选择待转换的源数据集,并指定或生成新的结果数据集即可。
2、对象类型转换操作方式:
点击菜单项【对象】->【类型转换】->【线->面】或【面->线】,在弹出的对话框中指定生成新的结果数据集即可。
b.网络数据集转换为线数据集或点数据集
操作方式:
1、点击菜单项【数据集】->【类型转换】->【网络数据集—>线数据集】【点数据集】;
2、在弹出的对话框中设置源数据集和目标数据集即可。
c.线数据转换为点数据
操作方式:
点击菜单项【数据集】->【类型转换】->【线数据集—>点数据集】。
d.属性表数据转换为点数据
从有X、Y(Z)坐标字段的属性表中提取X、Y(Z)坐标并据此创建相对应的点对象,从而生成一个(或批量生成多个)点数据集。
图8.6属性表转换为点数据集
8.7转换的点据
C.拓扑处理
a.线数据集的拓扑处理
1.点击菜单项【数据集】->【线数据集自动拓扑】,弹出“自动拓扑处理”对话框(图8.21所示);
2.在该对话框中选择源数据源和要进行拓扑处理的线数据集;
3.在“拓扑错误处理选项”中选择要进行的拓扑处理;
4.点击“高级”页,为其设置容限参数(图8.22所示);
5.最后,点击“确定”按钮。
图8.21线数据集拓扑处理对话框
图8.22高级参数设置对话框
b.构建网络数据模型
操作方式点击菜单项【数据集】->【线数据集自动拓扑】,弹出“自动拓扑处理”对话框。
z对话框的“选项”页中设置:
④选择待处理的线数据集;
④在错误处理选项中选择要进行哪些拓扑错误处理,注意“弧段求交”是构建网络数据集的必选项;
④在“拓扑处理高级参数设置”页中设置各种拓扑容限等参数;
z点击“确定”按钮,即可生成网络数据集。
D.遥感图像的彩色合成
在打开的数据源里有256色栅格数据集的情况下,点击菜单项【数据集】->【合成彩色图像…】,弹出“单波段合成彩色图像”对话框,如图8.34。
在红波段、绿波段、蓝波段分组框里分别选择对应波段的栅格数据集,然后在合成图像分组框里选择目标数据源并输入新建数据集的名称,选择“确定”按钮,即可完成操作。
图8.34彩色合成对话框
E.建立影像金字塔
具体实现:
点击菜单项【数据集】->【创建影像金字塔…】。
D.追加数据集
1数据集追加行把一个数据集中的数据追加到另一个数据集中。
该追加只能是相同类型数据集之间的追加。
操作方式:
点击菜单项【数据集】->【数据集追加行】或者在工作空间管理器中,选中一个数据集直接拖动到另一个同类型的数据集上,则可直接追加数据集。
2数据集追加列将原数据集的属性表中的字段,追加到目标数据集的属性表中。
追加的字段是目标数据集原先所不具备的字段,并且在追加属性表时,两个属性表必须有相同的字段,只有两个属性表记录的此公共字段的值相同,才能进行字段追加。
多用于将纯属性表中的数据(字段信息及字段值)追加给空间数据的属性表。
操作方式:
点击菜单项【数据集】->【数据集追加列】
E.重新计算范围和重建空间索引
操作方式
点击菜单项【数据集】->【重新计算范围】或者在“重新计算数据集范围”中选中需要计算范围的数据集(可以多选);或者在工作空间管理器中选择某个数据集后,单击鼠标右键,在快捷菜单中选择“重新计算范围”菜
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